Fizično oprijem, kaj je sestavljeno, in primeri

The Fizična oprijem To je zveza med dvema ali več površinama istega materiala ali različnih materialov, ko stopijo v stik. Nastaja s silo privlačnosti van der Waalsa in elektrostatičnih interakcij, ki obstajajo med molekulami in atomi materialov.

Sile van der Waalsa so prisotne v vseh materialih, so privlačne in izvirajo iz atomskih in molekulskih interakcij. Sile van der Waalsa so posledica induciranih ali trajnih dipolov, ki jih v molekulah ustvarijo električna polja sosednjih molekul; ali s posnetkom elektronov okoli atomskih jeder.

Tri M&M so lepljene [Fletcherjcm (https: // commons.Wikimedia.org/wiki/datoteka: m%26m%27s_ (2559890506).JPG)]

Elektrostatične interakcije temeljijo na tvorbi dvojne električne plasti, ko dva materiala prideta v stik. Ta interakcija ustvarja silo elektrostatične privlačnosti med obema materialima z izmenjavo elektronov, imenovanih Coulombova sila.

Fizikalna adhezija povzroči, da se tekočina drži na površino, na kateri počiva. Na primer, ko voda postavi na kozarec, na površini nastane tanek in enakomerni film zaradi adhezijskih sil med vodo in steklom. Te sile delujejo med steklenimi molekulami in molekulami vode in vodijo vodo na stekleni površini.

[TOC]

Kaj je fizično oprijem?

Fizična oprijem. Je neposredno povezan s površinsko prostim energijo (ΔE) V primeru trdne in tekoče adhezije.

V primeru adhezije tekočine - tekočine ali tekočega plina se površinska energija imenuje medfazna ali površna napetost.

Vam lahko služi: valovita optika

Površinska brez energije je energija, potrebna za ustvarjanje površinske enote materiala. Iz površinske proste energije dveh materialov lahko izračunamo adhezijsko delo (adhezija).

Adhezija je opredeljena kot količina energije, ki se oskrbuje s sistemom za razbijanje vmesnika in ustvarjanje dveh novih površin.

Večja kot je pristopna delo, večja je odpornost na ločitev obeh površin. Adhezijsko delo meri silo privlačnosti med dvema različnima materialima, tako da sta v stiku.

Enačbe

Energija brez energije dveh materialov, 1 in 2, je enaka razliki med prostim energijo po ločitvi (γ_finale) in brezplačno energijo pred ločitvijo (γ_začetno).

ΔE = w₁₂ = γ_finale - γ_začetno = γ₁ + γ₂ - γ₁₂          [1]

γ₁ = Površinska energija materiala 1

γ₂ = Površinska energija materiala 2

Količina W₁₂ Pristopno delo meri silo adhezije materialov.

γ₁₂ = medfazna brezplačna energija

Kadar je oprijem med trdnim materialom in tekočim materialom, je pristopno delo:

W_Sl = γ_S + γ_Lv - γ_Sl          [2]

γ_S = Površinska energija trdne snovi v ravnotežju z lastno paro

γ_Lv= Površinska prosta energija v ravnotežju pare

W_Sl = Adhezijsko delo med trdnim in tekočim materialom

γ₁₂ = medfazna brezplačna energija

Enačba [2] je napisana na podlagi ravnotežnega tlaka (π_ravnovesje), ki meri silo na enoto dolžine adsorbiranih molekul v vmesniku.

π_ravnovesje = γ_S - γ_Sv          [3]

Lahko vam služi: toplota: formule in enote, značilnosti, kako se meri, primeri

γ_Sv= Površinska energija trdne snovi v ravnotežju s paro

W_Sl = π_ravnovesje + γ_Sv + γ_Lv - γ_Sl          [4]

Pri zamenjavi γ_Sv - γ_Sl =   γ_Lv cos θ_C V enačbi [4] se dobiva

      W_Sl = π_ravnovesje + γ_Sl(1+cos θ_C )        [5]

θ_C To je kontaktni kot v ravnovesju med trdno površino, kapljico tekočine in pare.

Trifazni kontaktni kot, tekočina in plinasta snov. [Avtor Joris Gillis ~ commonswiki (https: // commons.Wikimedia.org/wiki/datoteka: kontakt_angle.SVG)]

Enačba [5] meri adhezijsko delo med trdno površino in tekočo površino zaradi adhezijske sile med molekulami obeh površin.

Primeri

Adhezija pnevmatik

Fizikalna adhezija je pomembna značilnost ocenjevanja učinkovitosti in varnosti pnevmatik. Brez dobrega oprijema pnevmatike ne morejo pospešiti ali ustaviti vozila ali biti usmerjene iz enega kraja v drugega, varnost voznika pa je lahko ogrožena.

Adhezija pnevmatik je posledica sile trenja med površino pnevmatik in površino pločnika. Visoka varnost in učinkovitost bosta odvisna od adhezije na različnih površinah, tako grobih kot spolzkih, ter v različnih atmosferskih pogojih.

Zaradi tega vsak dan napredek avtomobilskega inženiringa pri pridobivanju ustreznih modelov pnevmatik, ki omogočajo dobro oprijem tudi na mokrih površinah.

Adhezija poliranih steklenih plošč

S stikom.

Molekule vode se vežejo na molekule zgornje plošče in se tudi oprimete spodnje plošče, ki preprečuje, da bi se obe plošči ločili.

Vam lahko služi: atmosferski tlak: normalna vrednost, kako se meri, primeri

Molekule vode imajo močno kohezijo med seboj, vendar tudi močno oprijem s steklenimi molekulami zaradi medmolekulskih sil.

Prilagoditev dveh plošč s tekočino [avtorja Emmanuelle rio SLR (https: // commons.Wikimedia.org/wiki/datoteka: adhesioncapillaire.JPG)]

Zobna oprijem

Primer fizične adhezije je zobna plaketa, pritrjena na zob, ki je običajno nameščena v obnovitveni zobni obdelavi. Adhezija se manifestira v vmesniku med lepilnim materialom in zobno strukturo.

Učinkovitost pri namestitvi emajlov in zob v zobna tkiva ter v vključitev umetnih struktur, kot so keramika in polimeri, ki nadomeščajo zobno strukturo, bo odvisna od stopnje adhezije uporabljenih materialov.

Adhezija cementa s strukturami

Dober fizični oprijem cementa do opečne, zidane, kamnite ali jeklene konstrukcije se kaže v veliki zmogljivosti, da absorbira energijo, ki prihaja iz običajnih in tangencialnih prizadevanj na površino, ki povezuje cement s strukturami, torej v visoki Sposobnost prenehanja obremenitev.

Za pridobitev dobrega adhezije je v zvezi s cementom s strukturo potrebno, da ima površina, na katero bo cement nameščen. Pomanjkanje adhezije se prenaša v razpoke in odvajanje oprijemljivega materiala.

Reference

1. Preberi, l h. Osnove adhezije. New York: Plenium Press, 1991, strani. 1-150.
2. POCIUS, V. Lepila, poglavje27. [AUT. Knjiga] J E Mark. Fizikalne lastnosti priročnika polimerov. New York: Springer, 2007, strani. 479-486.
3. Isralachvili, j n. Medmolekularne in površinske sile. San Diego, Kalifornija: Academic Press, 1992.
4. Razmerje med sili adhezije in trenja. Isralachvili, J N, Chen, You-Lung in Yoshizawa, H. 11, 1994, Journal of Adhesion Science and Technology, Vol. 8, str. 1231-1249.
5. Načela koloidne in površinske kemije. Hiemenz, p c in rajagopalan, r. New York: Marcel Dekker, Inc. , 1997.